مشين سان ٺهيل واشبل سينسر آري ٽيڪسٽائل درست ايپيڊرمل جسماني سگنل مانيٽرنگ لاءِ

لباس جي قابل ٽيڪسٽائل اليڪٽرانڪس انتهائي گهربل آهن ذاتي صحت جي انتظام کي سمجهڻ لاءِ.بهرحال، سڀ کان وڌيڪ رپورٽ ٿيل ٽيڪسٽائل اليڪٽرانڪس يا ته وقتي طور تي هڪ جسماني سگنل کي نشانو بڻائي سگهن ٿا يا سگنلن جي واضح تفصيلن کي ياد ڪري سگهن ٿا، جزوي صحت جي تشخيص جي ڪري.ان کان علاوه، شاندار ملڪيت ۽ آرام سان ٽيڪسٽائل اڃا تائين هڪ چئلينج آهي.هتي، اسان رپورٽ ڪريون ٿا هڪ ٽريبو اليڪٽرڪ آل-ٽيڪسٽائل سينسر صف سان اعلي دٻاء جي حساسيت ۽ آرام سان.اهو دٻاء جي حساسيت (7.84 mV Pa−1)، تيز جوابي وقت (20 ms)، استحڪام (> 100,000 چڪر)، وسيع ڪم ڪندڙ فريڪوئنسي بينڊوڊٿ (20 Hz تائين)، ۽ مشين ڌوئڻ جي صلاحيت (> 40 واشز) ڏيکاري ٿو.ٺاهيل TATSAs کي ڪپڙن جي مختلف حصن ۾ سٽيو ويو ته جيئن شريان جي نبض جي لهرن ۽ تنفس جي سگنلن جي نگراني ڪئي وڃي.اسان وڌيڪ ترقي ڪئي صحت جي نگراني واري نظام لاءِ ڊگھي مدت ۽ دل جي بيماري ۽ ننڊ اپنيا سنڊروم جي غير ناگوار تشخيص لاءِ، جيڪو ڪجهه دائمي بيمارين جي مقداري تجزيي لاءِ وڏي ترقي ڏيکاري ٿو.

پائڻ لائق اليڪٽرانڪس هڪ دلچسپ موقعو جي نمائندگي ڪري ٿو ڇاڪاڻ ته انهن جي واعدو ڪندڙ ايپليڪيشنن جي ڪري ذاتي دوائن ۾.اهي هڪ فرد جي صحت جي حالت کي مسلسل، حقيقي وقت، ۽ غير غير معمولي انداز ۾ مانيٽر ڪري سگهن ٿا (1-11).نبض ۽ تنفس، اهم نشانين جي ٻن ناگزير حصن جي طور تي، ٻئي جسماني حالت جو صحيح جائزو ۽ لاڳاپيل بيمارين جي تشخيص ۽ تشخيص ۾ قابل ذڪر بصيرت مهيا ڪري سگھن ٿا (12-21).اڄ تائين، ذيلي فزيولوجيڪل سگنلن کي ڳولڻ لاء سڀ کان وڌيڪ ڪپڙا اليڪٽرانڪس الٽراٿين ذيلي ذخيرو تي ٻڌل آهن جهڙوڪ پوليٿيلين terephthalate، polydimethylsiloxane، polyimide، گلاس، ۽ سليڪون (22-26).چمڙي تي استعمال ڪرڻ لاء انهن ذيلي ذخيري جي خرابي انهن جي پلانر ۽ سخت شڪلن تي آهي.نتيجي طور، ٽيپ، بينڊ-ايڊز، يا ٻيون ميخانياتي فيڪٽرز جي ضرورت پوندي آهي ته لباس جي قابل اليڪٽرانڪس ۽ انساني چمڙي جي وچ ۾ هڪ ٺهڪندڙ رابطو قائم ڪن، جيڪي استعمال جي وڌايل عرصي دوران جلن ۽ تڪليف جو سبب بڻجن ٿيون (27، 28).ان کان علاوه، انهن ذيلي ذيلي ذخيري ۾ خراب هوا جي پارگميتا آهي، نتيجي ۾ جڏهن ڊگهي مدت، مسلسل صحت جي نگراني لاء استعمال ڪيو ويندو آهي.صحت جي سار سنڀار ۾ پيش ڪيل مسئلن کي گھٽائڻ لاءِ، خاص طور تي روزاني استعمال ۾، سمارٽ ٽيڪسٽائل پيش ڪن ٿا قابل اعتماد حل.هنن ٽيڪسٽائل ۾ نرمي، هلڪو وزن، ۽ سانس جي صلاحيت ۽ اهڙيءَ طرح، پائڻ لائق اليڪٽرانڪس ۾ آرام کي محسوس ڪرڻ جي صلاحيت آهي.تازن سالن ۾، حساس سينسرز، توانائي جي حاصلات، ۽ اسٽوريج (29-39) ۾ ٽيڪسٽائل جي بنياد تي سسٽم کي ترقي ڪرڻ لاء سخت ڪوششون وقف ڪيون ويون آهن.خاص طور تي، نبض ۽ تنفس جي سگنلن جي نگراني ۾ لاڳو ٿيل آپٽيڪل فائبر، پيزو اليڪٽرڪ، ۽ مزاحمت تي ٻڌل سمارٽ ٽيڪسٽائل تي ڪامياب تحقيق جي رپورٽ ڪئي وئي آهي (40-43).بهرحال، اهي سمارٽ ٽيڪسٽائل عام طور تي گهٽ حساسيت ۽ هڪ واحد مانيٽرنگ پيٽرولر آهن ۽ وڏي پيماني تي ٺاهي نٿا سگهن (ٽيبل S1).نبض جي ماپ جي صورت ۾، تفصيلي معلومات کي پڪڙڻ ڏکيو آهي ڇاڪاڻ ته نبض جي بيچيني ۽ تيز وهڪري جي ڪري (مثال طور، ان جي خصوصيت جون پوائنٽون)، ۽ اهڙيء طرح، اعلي حساسيت ۽ مناسب تعدد ردعمل ڪارڪردگي جي ضرورت هوندي آهي.

هن مطالعي ۾، اسان متعارف ڪرايون ٿا triboelectric all-textile sensor array (TATSA) اعلي حساسيت سان ايپيڊرمل ذيلي دٻاء جي قبضي لاءِ، مڪمل ڪارڊيگن سلائي ۾ conductive ۽ نايلان يارن سان ٺهيل.TATSA هاء پريشر حساسيت (7.84 mV Pa−1)، تيز جوابي وقت (20 ms)، استحڪام (> 100,000 چڪر)، وسيع ڪم ڪندڙ فريڪوئنسي بينڊوڊٿ (20 Hz تائين)، ۽ مشين ڌوئڻ جي صلاحيت (>40 واش) مهيا ڪري سگهي ٿي.اهو پاڻ کي آسانيء سان ڪپڙن ۾ ضم ڪرڻ جي قابل آهي، آرام، ۽ جمالياتي اپيل سان.خاص طور تي، اسان جي TATSA کي سڌو سنئون ڪپڙي جي مختلف سائيٽن ۾ شامل ڪري سگھجي ٿو جيڪي ڳچيء، کلائي، آڱرين ۽ ٽڙي جي پوزيشن تي نبض جي لهرن سان ملن ٿا ۽ پيٽ ۽ سينه ۾ تنفس جي لهرن سان.حقيقي وقت ۽ ريموٽ هيلٿ مانيٽرنگ ۾ TATSA جي شاندار ڪارڪردگي جو جائزو وٺڻ لاءِ، اسان هڪ ذاتي ذهين صحت جي نگراني واري نظام کي ترقي ڪريون ٿا ته جيئن دل جي بيماري (CAD) جي تجزيي لاءِ جسماني سگنلن کي مسلسل حاصل ڪرڻ ۽ محفوظ ڪرڻ لاءِ ۽ سليپ اپنيا سنڊروم (SAS) جي تشخيص. ).

جيئن تصوير.اهي جسماني سگنل صحت جي صورتحال جي وڌيڪ تجزيي لاءِ انٽيليجنٽ موبائل ٽرمينل ايپليڪيشن (اي پي پي) ڏانهن وائرليس طور تي منتقل ڪيا ويا.شڪل 1B ڏيکاري ٿو TATSA کي ڪپڙي جي هڪ ٽڪري ۾ سلائي، ۽ انسيٽ ڏيکاري ٿو TATSA جو وڌايل نظارو، جنهن کي هڪ مڪمل ڪارڊيگن اسٽيچ ۾ خاص ڪنڊڪٽو يارن ۽ ڪمرشل نائلون يارن کي استعمال ڪندي بنايو ويو آهي.بنيادي سادي سلائي جي مقابلي ۾، سڀ کان عام ۽ بنيادي بنائڻ جو طريقو، مڪمل ڪارڊيگن اسٽيچ کي چونڊيو ويو، ڇاڪاڻ ته ڪنڊڪٽو يارن جي لوپ هيڊ ۽ نايلان يارن جي ڀر واري ٽڪ اسٽيچ هيڊ جي وچ ۾ رابطو (fig. S1) هڪ مٿاڇري آهي. بجاء هڪ نقطي رابطي جي ڀيٽ ۾، اعلي ٽريبو اليڪٽرڪ اثر لاء وڏي اداڪاري واري علائقي ڏانهن.ڪنڊڪٽو يارن تيار ڪرڻ لاءِ، اسان اسٽينلیس سٹیل کي فڪسڊ ڪور فائبر طور چونڊيو، ۽ ون-پلائي ٽريلين يارن جا ڪيترائي ٽڪرا بنيادي فائبر جي چوڌاري ھڪڙي ڪنڊڪٽو يارن ۾ موڙيا ويا جنھن جو قطر 0.2 ملي ايم (fig. S2) ھو، جيڪو ڪم ڪندو ھو. ٻئي برقياتي مٿاڇري ۽ هلائيندڙ اليڪٽرروڊ.نائلون يارن، جنهن جو قطر 0.15 ملي ميٽر هوندو هو ۽ هڪ ٻي اليڪٽريشن مٿاڇري جي طور تي ڪم ڪندو هو، ان ۾ هڪ مضبوط تناسلي قوت هوندي هئي ڇاڪاڻ ته ان کي بي ترتيب يارن (fig. S3) سان موڙيو ويندو هو.شڪل 1 (سي ۽ ڊي، ترتيب سان) ٺاهيل موڙيندڙ يارن ۽ نايلان يارن جون تصويرون ڏيکاري ٿو.انسٽس انهن جي لاڳاپيل اسڪيننگ اليڪٽران مائڪرو اسڪوپي (SEM) تصويرون ڏيکارين ٿا، جيڪي ڪنڊڪٽي يارن جي هڪ عام ڪراس سيڪشن ۽ نايلان يارن جي مٿاڇري کي پيش ڪن ٿيون.conductive ۽ نائلون يارن جي اعلي tensile طاقت هڪ صنعتي مشين تي انهن جي وڄائڻ جي صلاحيت کي يقيني بڻائي ٿي ته سڀني سينسر جي هڪجهڙائي واري ڪارڪردگي کي برقرار رکڻ لاء.جيئن تصوير 1E ۾ ڏيکاريل آهي، ڪنڊڪٽو يارن، نائلون يارن ۽ عام ڌاڙا انهن جي لاڳاپيل ڪنن تي زخم ڪيا ويا، جن کي پوءِ صنعتي ڪمپيوٽرائيزڊ فليٽ نِٽنگ مشين تي خودڪار بونا (مووي S1) لاءِ لوڊ ڪيو ويو.جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.S4، ڪيترائي TATSA صنعتي مشين کي استعمال ڪندي عام ڪپڙي سان گڏ ٺاهيا ويا.0.85 ملي ميٽر جي ٿولهه ۽ 0.28 گ جي وزن سان هڪ واحد TATSA انفرادي استعمال لاءِ پوري ڍانچي مان ترتيب ڏئي سگهجي ٿو، ٻين ڪپڙن سان ان جي بهترين مطابقت ڏيکاري ٿي.ان کان علاوه، TATSAs کي مختلف رنگن ۾ ڊزائين ڪري سگھجي ٿو جمالياتي ۽ فيشني ضرورتن کي پورو ڪرڻ لاءِ ڇاڪاڻ ته تجارتي نايلان يارن جي تنوع جي ڪري (تصوير 1F ۽ تصوير. S5).ٺھيل TATSAs ۾ بھترين نرمي آھي ۽ سخت موڙيندڙ يا خراب ٿيڻ کي برداشت ڪرڻ جي صلاحيت آھي (تصوير S6).شڪل 1G ڏيکاري ٿو TATSA سڌو سنئون پيٽ ۾ ۽ ڪف ۾ پٽي.سوئيٽر ٺاهڻ جو عمل تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.S7 ۽ فلم S2.پيٽ جي پوزيشن تي وڌايل TATSA جي اڳيان ۽ پوئين پاسي جا تفصيل تصوير ۾ ڏيکاريا ويا آهن.S8 (A ۽ B، بالترتيب)، ۽ چالاڪ يارن ۽ نايلان يارن جي پوزيشن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.S8C.هتي اهو ڏسي سگهجي ٿو ته TATSA هڪ سمجھدار ۽ سمارٽ ظهور لاء بغير عام ڪپڙن ۾ شامل ٿي سگهي ٿو.

(الف) اصل وقت ۾ نبض ۽ تنفس جي سگنلن جي نگراني لاءِ هڪ قميص ۾ ضم ٿيل ٻه TATSA.(ب) TATSA ۽ ڪپڙن جي ميلاپ جي اسڪيمياتي مثال.انسيت ڏيکاري ٿو سينسر جي وڌايل منظر.(سي) موڙيندڙ يارن جو فوٽو (اسڪيل بار، 4 سينٽي).انسيٽ ڪنڊڪٽو يارن جي ڪراس سيڪشن جي SEM تصوير آهي (اسڪيل بار، 100 μm)، جنهن ۾ اسٽينلیس سٹیل ۽ ٽريلين يارن شامل آهن.(ڊي) نايلان يارن جو فوٽو (اسڪيل بار، 4 سينٽي).انسيٽ نايلان يارن جي مٿاڇري جي SEM تصوير آهي (اسڪيل بار، 100 μm).(اي) ڪمپيوٽرائيزڊ فليٽ بُنڻ واري مشين جي تصوير جيڪا TATSAs جي خود بخود بناوت ڪندي آهي.(F) مختلف رنگن ۾ TATSA جي تصوير (اسڪيل بار، 2 سينٽي).انسٽٽ ٽوسٽ ٿيل TATSA آهي، جيڪو پنهنجي شاندار نرمي کي ظاهر ڪري ٿو.(G) ٻن TATSA جي تصوير مڪمل طور تي ۽ بي ترتيب سان هڪ سوئيٽر ۾ پٽي.فوٽو ڪريڊٽ: وينجنگ فين، چونگقنگ يونيورسٽي.

TATSA جي ڪم ڪندڙ ميڪانيزم جو تجزيو ڪرڻ لاءِ، ان جي مشيني ۽ برقي ملڪيتن سميت، اسان TATSA جو جاميٽري بُنڻ وارو ماڊل ٺاهيو، جيئن تصوير 2A ۾ ڏيکاريل آهي.مڪمل ڪارڊيگن سلائي استعمال ڪندي، ڪنڊڪٽو ۽ نائلون يارن کي لوپ يونٽن جي صورت ۾ ڪورس ۽ ويل سمت ۾ ڳنڍيو ويندو آهي.ھڪڙي لوپ جي جوڙجڪ (fig. S1) ھڪڙي لوپ ھيڊ، لوپ آرم، ريب ڪراسنگ پارٽ، ٽڪ اسٽيچ آرم، ۽ ٽڪ اسٽيچ ھيڊ تي مشتمل آھي.ٻن مختلف يارن جي وچ ۾ رابطي جي مٿاڇري جي ٻن شڪلن کي ڳولي سگھجي ٿو: (i) ڪنڊڪٽي يارن جي لوپ هيڊ جي وچ ۾ رابطي واري سطح ۽ نايلان يارن جي ٽڪ اسٽيچ هيڊ ۽ (ii) لوپ هيڊ جي وچ ۾ رابطي واري سطح. نايلان يارن ۽ ٽڪ اسٽيچ جي ڪنڊڪٽو يارن جو سر.

(الف) TATSA جنهن جي اڳيان، ساڄي ۽ مٿين پاسن سان بننا لوپ.(B) COMSOL سافٽ ويئر استعمال ڪندي 2 kPa جي لاڳو ٿيل دٻاء هيٺ TATSA جي طاقت جي تقسيم جو نتيجو.(سي) شارٽ سرڪٽ جي حالتن هيٺ رابطي جي يونٽ جي چارج جي منتقلي جي اسڪيمي عڪس.(D) COMSOL سافٽ ويئر استعمال ڪندي هڪ کليل سرڪٽ جي حالت ۾ رابطي جي يونٽ جي چارج جي تقسيم جا نتيجا.

TATSA جي ڪم ڪندڙ اصول کي ٻن حصن ۾ بيان ڪري سگھجي ٿو: خارجي قوت جي محرک ۽ ان جي حوصلا افزائي چارج.خارجي قوت جي محرک جي جواب ۾ دٻاء جي ورڇ کي سمجھڻ لاء، اسان 2 ۽ 0.2 kPa جي مختلف خارجي قوتن تي COMSOL سافٽ ويئر استعمال ڪندي محدود عنصر تجزيو استعمال ڪيو، جيئن ترتيب سان تصوير 2B ۽ تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.S9.دٻاء ٻن يارن جي رابطي واري سطح تي ظاهر ٿئي ٿو.جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.S10، اسان ٻن لوپ يونٽن تي غور ڪيو ته دٻاء جي تقسيم کي واضح ڪرڻ لاء.ٻن مختلف بيروني قوتن جي وچ ۾ دٻاءُ جي ورڇ جي مقابلي ۾، چالاڪ ۽ نايلان يارن جي مٿاڇري تي دٻاءُ وڌندي خارجي قوت سان وڌي ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ ٻن يارن جي وچ ۾ رابطو ۽ ٻاهر نڪرڻ شروع ٿئي ٿو.هڪ ڀيرو خارجي قوت خارج ٿئي ٿي، ٻه يارن جدا ٿي وڃن ٿا ۽ هڪ ٻئي کان پري ٿي وڃن ٿا.

ڪنڊڪٽو يارن ۽ نايلان يارن جي وچ ۾ رابطي جي علحدگي جي تحريڪن چارج جي منتقلي کي متاثر ڪري ٿو، جيڪو ٽربيو اليڪٽرريفڪيشن ۽ اليڪٽررو اسٽيٽڪ انڊڪشن سان منسوب ڪيو ويو آهي.بجلي پيدا ڪرڻ واري عمل کي واضح ڪرڻ لاءِ، اسان ان علائقي جي ڪراس سيڪشن جو تجزيو ڪريون ٿا جتي ٻه يارن هڪ ٻئي سان رابطو ڪن ٿا (تصوير 2C1).جيئن تصوير 2 (C2 ۽ C3، ترتيب سان) ۾ ڏيکاريل آهي، جڏهن TATSA خارجي قوت سان متحرڪ ٿئي ٿو ۽ ٻه يارن هڪ ٻئي سان رابطو ڪن ٿا، برقياتي ڪارخاني ۽ نايلان يارن جي مٿاڇري تي ٿئي ٿي، ۽ ان جي مقابلي ۾ برابر چارجز. پولارٽيز ٻن يارن جي مٿاڇري تي پيدا ٿينديون آهن.هڪ ڀيرو ٻه يارن الڳ ٿي وڃن ٿا، مثبت چارج اندروني اسٽينلیس سٹیل ۾ پکڙيل آهن ڇاڪاڻ ته اليڪٽرروسٽيٽڪ انڊڪشن اثر جي ڪري.مڪمل اسڪيم تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.S11.بجلي پيدا ڪرڻ واري عمل جي وڌيڪ مقداري سمجھ حاصل ڪرڻ لاءِ، اسان COMSOL سافٽ ويئر (تصوير 2D) استعمال ڪندي TATSA جي امڪاني ورڇ کي نقل ڪيو.جڏهن ٻه مواد رابطي ۾ هوندا آهن، چارج بنيادي طور تي رگڻ واري مواد تي گڏ ڪري ٿو، ۽ صرف اليڪٽرروڊ تي صرف ٿوري مقدار ۾ موجود چارج موجود آهي، جنهن جي نتيجي ۾ ننڍڙي صلاحيت (تصوير 2D، هيٺيون).جڏهن ٻن مواد کي الڳ ڪيو وڃي ٿو (تصوير 2D، مٿي)، اليڪٽرروڊ تي مبني چارج وڌي ٿو امڪاني فرق جي ڪري، ۽ لاڳاپيل امڪاني وڌائي ٿو، جيڪو ظاهر ڪري ٿو ته تجربن مان حاصل ڪيل نتيجن ۽ انهن جي نموني جي وچ ۾ هڪ سٺي مطابقت .ان کان علاوه، جيئن ته TATSA جو هلائيندڙ اليڪٽرروڊ ٽريلين يارن ۾ ويڙهيل آهي ۽ چمڙي ٻنهي ٻنهي رگڻ واري مواد سان رابطي ۾ آهي، تنهن ڪري، جڏهن TATSA کي سڌو سنئون چمڙي سان لڳايو ويندو آهي، چارج خارجي قوت تي منحصر هوندو آهي ۽ نه ٿيندو. جلد کان ڪمزور ٿيڻ.

مختلف پهلوئن ۾ اسان جي TATSA جي ڪارڪردگيءَ کي نمايان ڪرڻ لاءِ، اسان ھڪ ماپڻ وارو نظام مهيا ڪيو آھي جنھن ۾ ھڪ فنڪشن جنريٽر، پاور ايمپليفائر، اليڪٽرروڊائينامڪ شيڪر، فورس گيج، اليڪٽروميٽر، ۽ ڪمپيوٽر (تصوير S12).هي سسٽم 7 kPa تائين هڪ خارجي متحرڪ دٻاء پيدا ڪري ٿو.تجربي ۾، TATSA هڪ فليٽ پلاسٽڪ شيٽ تي آزاد حالت ۾ رکيل هئي، ۽ آئوٽ پٽ برقي سگنل اليڪٽرروميٽر ذريعي رڪارڊ ڪيا ويا آهن.

conductive ۽ نايلان يارن جون خاصيتون TATSA جي پيداوار جي ڪارڪردگي تي اثر انداز ڪن ٿيون ڇاڪاڻ ته اهي رابطي جي سطح ۽ خارجي دٻاء کي سمجهڻ جي صلاحيت جو تعين ڪن ٿا.ان جي تحقيق ڪرڻ لاءِ، اسان ترتيب وار ٻن يارن جا ٽي سائز ٺاھيا: 150D/3، 210D/3، ۽ 250D/3 ۽ نايلان يارن جي ماپ سان 150D/6، 210D/6، ۽ 250D. /6 (D، denier؛ ماپ جو هڪ يونٽ استعمال ڪيو ويندو آهي فائبر جي ٿلهي کي طئي ڪرڻ لاءِ انفرادي ڌاڙن جي؛ هڪ اعلي denier ڳڻپ سان ڪپڙا ٿلها هوندا آهن).ان کان پوء، اسان انهن ٻن يارن کي مختلف سائزن سان چونڊيو انهن کي سينسر ۾ ڳنڍڻ لاء، ۽ TATSA جو طول و عرض 3 سينٽي ميٽر 3 سينٽي ميٽر تي رکيو ويو لوپ نمبر 16 ويل جي هدايت ۾ ۽ 10 جي رخ ۾.اهڙيء طرح، نو بنائڻ جي نمونن سان sensors حاصل ڪيا ويا.150D/3 جي ماپ سان هلندڙ يارن جو سينسر ۽ 150D/6 جي ماپ سان نائلون يارن جو سينسر سڀ کان وڌيڪ پتلي هو، ۽ 250D/3 جي سائيز سان ۽ نايلان سوت جو سينسر 250D/6 جي ماپ سان. 6 سڀ کان وڌيڪ ٿلهو هو.0.1 کان 7 kPa جي ميخانياتي حوصلي هيٺ، انهن نمونن لاءِ بجليءَ جي پيداوار کي منظم طريقي سان جانچيو ويو ۽ جانچيو ويو، جيئن تصوير 3A ۾ ڏيکاريل آهي.نو TATSAs جي ٻاھرين وولٽز وڌيل لاڳو ٿيل دٻاء سان، 0.1 کان 4 kPa تائين.خاص طور تي، سڀني بنائڻ جي نمونن مان، 210D / 3 conductive يارن جي وضاحت ۽ 210D / 6 نايلان يارن کي اعلي ترين برقي پيداوار پهچائي ۽ اعلي حساسيت ڏيکاري ٿي.آئوٽ پُٽ وولٽيج TATSA جي ٿلهي (ڪافي رابطي واري مٿاڇري جي ڪري) ۾ واڌ سان گڏ وڌندڙ رجحان ڏيکاريو، جيستائين TATSA کي 210D/3 conductive يارن ۽ 210D/6 نايلان يارن استعمال ڪندي بنايو ويو.جيئن ته ٿلهي ۾ وڌيڪ اضافو يارن جي خارجي دٻاء جي جذب کي ڏسندي، ان جي مطابق آئوٽ وولٽيج گهٽجي ويو.ان کان علاوه، اهو نوٽ ڪيو ويو آهي ته گهٽ-دٻاء واري علائقي ۾ (<4 kPa)، دٻاء سان گڏ آئوٽ وولٹیج ۾ هڪ سٺي نموني لڪير تبديلي 7.84 mV Pa−1 جي اعلي دٻاء جي حساسيت ڏني.هاء پريشر واري علائقي ۾ (> 4 kPa)، 0.31 mV Pa−1 جي گھٽ پريشر حساسيت تجرباتي طور تي مشاهدو ڪيو ويو ڇاڪاڻ ته مؤثر رگڙ واري علائقي جي سنترپشن جي ڪري.ساڳئي دٻاء جي حساسيت جو مظاهرو قوت لاڳو ڪرڻ جي مخالف عمل دوران ڪيو ويو.آئوٽ وولٽيج جا ڪنڪريٽ ٽائيم پروفائيل ۽ مختلف دٻاءُ هيٺ ڪرنٽ تصوير ۾ پيش ڪيا ويا آهن.S13 (A ۽ B، ترتيب سان).

(الف) آئوٽ پُٽ وولٽيج نون ڪنگڻ واري نمونن جي هيٺان ڪنڊڪٽيو يارن (150D/3، 210D/3، ۽ 250D/3) نائلون يارن سان گڏ (150D/6، 210D/6، ۽ 250D/6).(ب) لوپ يونٽن جي مختلف نمبرن تي وولٽيج جو جواب هڪ ئي ڪپڙي واري علائقي ۾ جڏهن لوپ نمبر کي وولٽ جي هدايت ۾ تبديل نه ڪيو وڃي.(سي) پلاٽ 1 kPa جي متحرڪ دٻاءَ ۽ 1 Hz جي دٻاءُ جي ان پٽ فريڪوئنسي هيٺ فريڪوئنسي ردعمل ڏيکاريندي.(D) 1، 5، 10، ۽ 20 Hz جي تعدد هيٺ مختلف پيداوار ۽ موجوده وولٽيز.(E) 1 kPa جي دٻاء هيٺ TATSA جي استحڪام ٽيسٽ.(ف) 20 ۽ 40 ڀيرا ڌوئڻ کان پوءِ TATSA جون خاصيتون.

حساسيت ۽ ٻاھرين وولٹیج پڻ TATSA جي سلائي کثافت کان متاثر ٿيا، جنھن کي ڪپڙي جي ماپ واري علائقي ۾ لوپس جي ڪل تعداد پاران طئي ڪيو ويو.سلائي جي کثافت ۾ اضافو ڪپڙي جي جوڙجڪ جي وڌيڪ جامعيت کي ڏسندي.شڪل 3B 3 سينٽي ميٽر جي 3 سينٽي جي ٽيڪسٽائل ايريا ۾ مختلف لوپ نمبرن جي هيٺان آئوٽ پُٽ پرفارمنس ڏيکاري ٿو، ۽ انسيٽ لوپ يونٽ جي ساخت کي واضع ڪري ٿو (اسان لوپ نمبر کي ڪورس جي رخ ۾ 10 تي رکيو، ۽ لوپ نمبر ويل هدايت 12، 14، 16، 18، 20، 22، 24، ۽ 26) هئي.لوپ نمبر وڌائڻ سان، آئوٽ پُٽ وولٽيج پهريون ڀيرو وڌندڙ رابطي جي مٿاڇري جي ڪري وڌندڙ رجحان ڏيکاريو، جيستائين وڌ ۾ وڌ آئوٽ وولٽيج جي چوٽي 7.5 V جي لوپ نمبر 180 سان. ان نقطي کان پوءِ، آئوٽ وولٽيج گهٽجڻ واري رجحان جي پيروي ڪئي ڇاڪاڻ ته TATSA تنگ ٿي ويو، ۽ ٻن يارن ۾ رابطي جي جداگي واري جاء گھٽجي وئي.اهو معلوم ڪرڻ لاءِ ته ڪهڙن رخن ۾ ڪثافت جو آئوٽ پُٽ تي وڏو اثر پوي ٿو، اسان ٽٽسا جي لوپ نمبر کي ويل ڊڪشنري ۾ 18 رکيو ۽ ڪورس جي رخ ۾ لوپ نمبر کي 7، 8، 9، 10 مقرر ڪيو ويو، 11، 12، 13، ۽ 14. لاڳاپيل آئوٽ وولٽيز تصوير ۾ ڏيکاريل آهن.S14.مقابلي جي ذريعي، اسان ڏسي سگهون ٿا ته ڪورس جي هدايت ۾ کثافت جو آئوٽ وولٹیج تي وڏو اثر آهي.نتيجي طور، 210D/3 کنڊڪٽو يارن ۽ 210D/6 نايلان يارن ۽ 180 لوپ يونٽن جو بُنڻ وارو نمونو TATSA کي ڳنڍڻ لاءِ چونڊيو ويو آوٽ پُٽ خاصيتن جي جامع جائزي کان پوءِ.ان کان علاوه، اسان ٻن ٽيڪسٽائل سينسر جي ٻاھرين سگنلن جو مقابلو ڪيو آھي مڪمل ڪارڊيگن سلائي ۽ سادي سلائي استعمال ڪندي.جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.S15، مڪمل ڪارڊيگن سلائي استعمال ڪندي بجلي جي پيداوار ۽ حساسيت سادي سلائي استعمال ڪندي ان کان تمام گهڻي آهي.

حقيقي وقت سگنلن جي نگراني لاءِ جوابي وقت ماپيو ويو.ٻاهرين قوتن ڏانهن اسان جي سينسر جي جوابي وقت کي جانچڻ لاءِ، اسان 1 کان 20 هز جي فريڪوئنسي تي متحرڪ پريشر انپٽس سان آئوٽ وولٽيج سگنلن جو مقابلو ڪيو (ترتيب سان تصوير 3C ۽ تصوير S16).آئوٽ پُٽ وولٽيج موجز 1 kPa جي دٻاءَ هيٺ ان پٽ سينوسائيڊل پريشر وارين سان لڳ ڀڳ هڪجهڙائي رکندڙ هئا، ۽ آئوٽ پُٽ وولٽيج موج جو تيز جوابي وقت (اٽڪل 20 ms) هو.هي hysteresis لچڪدار ڍانچي سان منسوب ٿي سگھي ٿو جيڪو خارجي قوت حاصل ڪرڻ کان پوءِ جيترو جلدي ٿي سگهي اصل حالت ۾ واپس نه آيو.تنهن هوندي به, هن ننڍي hysteresis حقيقي-وقت جي نگراني لاء قابل قبول آهي.هڪ خاص تعدد جي حد سان متحرڪ دٻاء حاصل ڪرڻ لاء، TATSA جي مناسب تعدد جواب جي توقع ڪئي وئي آهي.اهڙيء طرح، TATSA جي تعدد خاصيت پڻ آزمائي وئي.ٻاهرين دلچسپ تعدد کي وڌائڻ سان، آئوٽ پُٽ وولٽيج جو طول و عرض تقريباً تبديل نه ٿيو، جڏهن ته ڪرنٽ جو طول و عرض وڌي ويو جڏهن ٽيپنگ فريڪوئنسي 1 کان 20 هز (تصوير 3D) تائين مختلف ٿي وئي.

TATSA جي ورهاڱي، استحڪام ۽ استحڪام جو جائزو وٺڻ لاء، اسان آزمائشي ٻاھرين وولٹیج ۽ موجوده جوابن جي دٻاء جي لوڊشيڊنگ-انڊ لوڊ ڪرڻ واري چڪر لاء.1 kPa جو دٻاء 5 Hz جي تعدد سان سينسر تي لاڳو ڪيو ويو.چوٽي کان چوٽي وولٹیج ۽ ڪرنٽ 100,000 لوڊشيڊنگ-ان لوڊ ڪرڻ واري چڪر کان پوءِ رڪارڊ ڪيا ويا (تصوير 3E ۽ تصوير S17، ترتيب سان).وولٽيج جا وڌايل نظارا ۽ موجوده موج شڪل تصوير 3E ۽ تصوير ۾ ڏيکاريل آهن.S17، ترتيب سان.نتيجن کي TATSA جي قابل ذڪر ورجائي، استحڪام ۽ استحڪام کي ظاهر ڪري ٿو.ڌوئڻ جي صلاحيت پڻ TATSA جو هڪ لازمي تشخيصي معيار آهي جيئن هڪ آل ٽيڪسٽائل ڊيوائس.ڌوئڻ جي صلاحيت کي جانچڻ لاءِ، اسان مشين جي ڌوئڻ کان پوءِ سينسر جي آئوٽ وولٽيج جي جانچ ڪئي TATSA آمريڪي ايسوسيئيشن آف ٽيڪسٽائل ڪيمسٽ اينڊ ڪلرسٽ (AATCC) ٽيسٽ ميٿڊ 135-2017 جي مطابق.تفصيلي ڌوئڻ جو طريقو مواد ۽ طريقن ۾ بيان ڪيو ويو آهي.جيئن تصوير 3F ۾ ڏيکاريل آهي، 20 ڀيرا ۽ 40 ڀيرا ڌوئڻ کان پوءِ بجليءَ جا آئوٽ پُٽ رڪارڊ ڪيا ويا، جنهن مان ظاهر ٿئي ٿو ته سڄي واشنگ ٽيسٽ دوران آئوٽ پُٽ وولٽيج جي ڪا به الڳ تبديلي نه هئي.اهي نتيجا TATSA جي قابل ذڪر ڌوئڻ جي تصديق ڪن ٿا.هڪ wearable ٽيڪسٽائل سينسر جي طور تي، اسان ان پٽ ڪارڪردگيءَ کي به ڳولهيو جڏهن TATSA tensile (fig. S18)، موڙيندڙ (fig. S19)، ۽ مختلف نمي (fig. S20) حالتن ۾ هو.

مٿي ڏيکاريل TATSA جي ڪيترن ئي فائدن جي بنياد تي، اسان هڪ وائرليس موبائيل هيلٿ مانيٽرنگ سسٽم (WMHMS) تيار ڪيو آهي، جيڪو مسلسل جسماني سگنلن کي حاصل ڪرڻ جي صلاحيت رکي ٿو ۽ پوءِ مريض کي پيشه ورانه مشورو ڏئي ٿو.شڪل 4A ڏيکاري ٿو TATSA جي بنياد تي WMHMS جي اسڪيم آريگرام.سسٽم جا چار حصا آهن: اينالاگ فزيولوجيڪل سگنلز حاصل ڪرڻ لاءِ TATSA، هڪ اينالاگ ڪنڊيشننگ سرڪٽ جنهن ۾ گهٽ-پاس فلٽر (MAX7427) ۽ هڪ ايمپليفائر (MAX4465) ڪافي تفصيلن ۽ سگنلن جي شاندار هم وقت سازي کي يقيني بڻائڻ لاءِ، هڪ اينالاگ کان ڊجيٽل. ڪنورٽر اينالاگ سگنلن کي گڏ ڪرڻ ۽ ڊجيٽل سگنلز ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ مائڪرو ڪنٽرولر يونٽ تي ٻڌل آهي، ۽ ڊجيٽل سگنل کي موبائل فون ٽرمينل ايپليڪيشن (APP؛ Huawei Honor 9) ڏانهن منتقل ڪرڻ لاءِ هڪ بلوٽوٿ ماڊل (CC2640 گھٽ-پاور بلوٽوت چپ).هن مطالعي ۾، اسان TATSA کي بي ترتيب سان ليس، کلائي بينڊ، فنگر اسٽال ۽ جراب ۾ لڳايو، جيئن تصوير 4B ۾ ڏيکاريل آهي.

(الف) WMHMS جو مثال.(B) TATSA جون تصويرون، ترتيب سان ڪلائي بينڊ، آڱرين جي اسٽال، ساک، ۽ سينه پٽي ۾.نبض جي ماپ (C1) ڳچيء ۾، (D1) کلائي، (E1) آڱر، ۽ (F1) ٽڙي.نبض جي موج (C2) ڳچيءَ، (D2) کلائي، (E2) آڱر جي ڇت، ۽ (F2) ٽڙي تي.(ج) مختلف عمرن جي نبض جي موج.(H) ھڪڙي نبض جي موج جو تجزيو.ريڊيل اگمينٽيشن انڊيڪس (AIx) وضاحت ڪئي وئي AIx (%) = P2/P1.P1 ترقي واري موج جي چوٽي آھي، ۽ P2 جھليل موج جي چوٽي آھي.(I) برچيل ۽ ٽڙي جي نبض جو چڪر.نبض جي لهر جي رفتار (PWV) جي وضاحت ڪئي وئي آهي PWV = D/∆T.D ٽڙي ۽ برچيل جي وچ ۾ فاصلو آهي.∆T ٽڙي جي چوٽي ۽ brachial نبض جي لهرن جي وچ ۾ وقت جي دير آهي.PTT، نبض جي منتقلي وقت.(ج) صحتمند ۽ سي ڊي جي وچ ۾ AIx ۽ brachial-ankle PWV (BAPWV) جو مقابلو.*P <0.01، **P <0.001، ۽ ***P <0.05.ايڇ ٽي اين، هائپر ٽائونشن؛CHD، ڪورونري دل جي بيماري؛ڊي ايم، ذیابيطس ميليٽس.فوٽو ڪريڊٽ: جن يانگ، چونگنگ يونيورسٽي.

انساني جسم جي مختلف حصن جي نبض جي نشانين کي مانيٽر ڪرڻ لاءِ، اسان مٿي ذڪر ڪيل سينگار کي TATSA سان لاڳاپيل جڳهن سان ڳنڍيو آهي: ڳچيءَ (Fig. 4C1)، کلائي (Fig. 4D1)، آڱر جي چوٽي (Fig. 4E1)، ۽ ٽڙي (Fig. 4F1) )، جيئن بيان ڪيل فلمن ۾ S3 کان S6.طب ۾، نبض جي لهر ۾ ٽي اهم خصوصيتون آهن: اڳتي وڌڻ واري لهر P1 جي چوٽي، ظاهر ٿيل لهر P2 جي چوٽي، ۽ ڊيڪروٽڪ لہر P3 جي چوٽي.انهن خصوصيتن جون خاصيتون دل جي نظام سان لاڳاپيل شريان جي لچڪ، پردي جي مزاحمت، ۽ کاٻي وينٽرڪولر ڪانٽريڪٽ جي صحت جي حالت کي ظاهر ڪن ٿيون.مٿين چئن پوزيشن تي 25 سالن جي عورت جي نبض جي موج حاصل ڪئي وئي ۽ اسان جي ٽيسٽ ۾ رڪارڊ ڪيو ويو.نوٽ ڪريو ته ٽي ڌار ڌار خصوصيتون پوائنٽون (P1 کان P3) نبض جي موج تي ڳچيء، کلائي، ۽ آڱرين جي پوزيشن تي ڏٺو ويو، جيئن تصوير 4 (C2 کان E2) ۾ ڏيکاريل آهي.ان جي ابتڙ، صرف P1 ۽ P3 ظاھر ٿيا نبض جي موج تي انڪل پوزيشن تي، ۽ P2 موجود نه ھو (تصوير 4F2).اهو نتيجو کاٻي وينٽريڪل پاران نڪرندڙ ايندڙ رت جي لهر جي سپرپوزيشن ۽ هيٺين عضون (44) مان ظاهر ٿيل لهر جي ڪري پيدا ٿيو.اڳئين اڀياس ڏيکاريا آهن ته P2 موج ۾ پيش ڪري ٿو ماپي اپر انتهاپسندي ۾ نه پر ٽڙي ۾ (45, 46).اسان ڏٺو ته ساڳيا نتيجا موج فارم ۾ ماپيل TATSA سان، جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.S21، جيڪو هتي اڀياس ڪيل 80 مريضن جي آبادي مان عام ڊيٽا ڏيکاري ٿو.اسان ڏسي سگھون ٿا ته P2 انهن نبض جي موج ۾ ظاهر نه ڪيو ويو آهي ان جي ٽڪن ۾ ماپيل، TATSA جي صلاحيت کي ظاهر ڪري ٿو ته موج جي اندر ذيلي خاصيتن کي ڳولڻ لاء.اهي نبض جي ماپ جا نتيجا ظاهر ڪن ٿا ته اسان جو WMHMS صحيح طور تي ظاهر ڪري سگهي ٿو نبض جي موج جي مٿين ۽ هيٺين جسم جي خاصيتن کي ۽ اهو ٻين ڪمن کان بهتر آهي (41, 47).وڌيڪ ظاهر ڪرڻ لاءِ ته اسان جو TATSA مختلف عمرن تي وڏي پيماني تي لاڳو ٿي سگهي ٿو، اسان مختلف عمرن ۾ 80 مضمونن جي نبض جي موج جي ماپ ڪئي، ۽ اسان ڪجهه عام ڊيٽا ڏيکاريا، جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.S22.جيئن تصوير 4G ۾ ڏيکاريل آهي، اسان ٽن شرڪت ڪندڙن کي 25، 45، ۽ 65 سالن جي عمر ۾ چونڊيو، ۽ ٽن خاصيتن جا نقطا نوجوان ۽ وچين عمر وارن شرڪت ڪندڙن لاءِ واضح هئا.طبي ادب (48) جي مطابق، اڪثر ماڻهن جي نبض جي موج جون خاصيتون تبديل ٿينديون آهن جيئن اهي عمر وڌندا آهن، جهڙوڪ P2 نقطي جو غائب ٿي وڃڻ، جيڪو ظاهر ٿيل لهر جي ڪري اڳتي وڌيو ويو آهي ته جيئن اڳتي وڌڻ واري لهر تي پاڻ کي بهتر بڻائي سگهجي. vascular لوچ.اهو رجحان انهن موج فارمن ۾ پڻ ظاهر ٿئي ٿو جيڪي اسان گڏ ڪيا آهن، وڌيڪ تصديق ڪري ٿو ته TATSA مختلف آبادي تي لاڳو ٿي سگهي ٿو.

نبض جي موج نه رڳو فرد جي جسماني حالت کان متاثر ٿيندي آهي پر امتحان جي حالتن جي ڪري.ان ڪري، اسان نبض جي نشانين کي ماپ ڪيو مختلف رابطي جي تنگي جي وچ ۾ TATSA ۽ چمڙي جي وچ ۾ (fig. S23) ۽ ماپنگ سائيٽ تي مختلف ڳولڻ واري پوزيشن (fig. S24).اهو ڳولهي سگهجي ٿو ته TATSA ماپنگ سائيٽ تي هڪ وڏي اثرائتي ڳولڻ واري علائقي ۾ برتن جي چوڌاري تفصيلي ڄاڻ سان مسلسل نبض جي موج حاصل ڪري سگهي ٿي.ان کان علاوه، TATSA ۽ چمڙي جي وچ ۾ مختلف رابطي جي تنگي جي تحت مختلف آئوٽ سگنل موجود آهن.ان کان علاوه، سينسرز پائڻ وارن ماڻهن جي حرڪت نبض سگنلن کي متاثر ڪندي.جڏهن موضوع جي کلائي هڪ جامد حالت ۾ آهي، حاصل ڪيل نبض جي موج جو طول و عرض مستحڪم آهي (fig. S25A)؛ان جي ابتڙ، جڏهن کلائي 30 s دوران −70° کان 70° تائين هڪ زاويه تي آهستي آهستي هلي رهي آهي، ته نبض جي موج جي طول و عرض ۾ ڦيرڦار ٿيندي (fig. S25B).بهرحال، هر نبض جي موج جو سموچ نظر اچي ٿو، ۽ نبض جي شرح اڃا به صحيح طور تي حاصل ڪري سگهجي ٿي.ظاهر آهي، انساني حرڪت ۾ مستحڪم نبض جي لهر حاصل ڪرڻ لاءِ، وڌيڪ ڪم بشمول سينسر ڊيزائن ۽ پٺاڻ جي آخر ۾ سگنل پروسيسنگ تي تحقيق ڪرڻ جي ضرورت آهي.

ان کان علاوه، اسان جي TATSA استعمال ڪندي حاصل ڪيل نبض جي موج جي ذريعي دل جي نظام جي حالت جو تجزيو ۽ مقدار جو جائزو وٺڻ لاء، اسان دل جي سسٽم جي تشخيص جي وضاحت جي مطابق ٻه هيموڊينامڪ پيٽرولر متعارف ڪرايا، يعني، واڌ جي انڊيڪس (AIx) ۽ رفتار پلس ويج. (PWV)، جيڪو شريانن جي لچڪ جي نمائندگي ڪري ٿو.جيئن تصوير 4H ۾ ڏيکاريل آهي، 25 سالن جي صحتمند انسان جي کلائي پوزيشن تي نبض جي موج AIx جي تجزيي لاء استعمال ڪئي وئي.فارمولا (سيڪشن S1) جي مطابق، AIx = 60٪ حاصل ڪيو ويو، جيڪو ھڪڙو عام قدر آھي.ان کان پوء، اسان هڪ ئي وقت ۾ ٻه نبض جي موج کي گڏ ڪيو هن شرڪت ڪندڙ جي بازو ۽ ٽڙي جي پوزيشن تي (نبض جي موج کي ماپڻ جو تفصيلي طريقو مواد ۽ طريقن ۾ بيان ڪيو ويو آهي).جيئن تصوير 4I ۾ ڏيکاريل آهي، ٻن نبض جي موج جي خصوصيت جا نقطا الڳ الڳ هئا.اسان وري حساب ڪيو PWV فارمولا جي مطابق (سيڪشن S1).PWV = 1363 cm/s، جيڪو ھڪڙو خاص قدر آھي جيڪو ھڪڙي صحتمند بالغ مرد جي توقع آھي، حاصل ڪيو ويو.ٻئي طرف، اسان ڏسي سگهون ٿا ته AIx يا PWV جي ميٽرڪس نبض جي موج جي طول و عرض جي فرق کان متاثر نه آهي، ۽ مختلف جسم جي حصن ۾ AIx جا قدر مختلف آهن.اسان جي مطالعي ۾، ريڊيل AIx استعمال ڪيو ويو.مختلف ماڻهن ۾ WMHMS جي لاڳو ٿيڻ جي تصديق ڪرڻ لاءِ، اسان صحتمند گروپ ۾ 20 شرڪت ڪندڙن کي چونڊيو، 20 کي هائپر ٽائونشن (HTN) گروپ ۾، 20 کي ڪورونري دل جي بيماري (CHD) گروپ ۾ جن جي عمر 50 کان 59 سالن جي وچ ۾ هئي، ۽ 20 ماڻهن ۾ ذیابيطس ميليٽس (DM) گروپ.اسان انهن جي نبض جي لهرن کي ماپيو ۽ انهن جي ٻن پيرا ميٽرز، AIx ۽ PWV جو مقابلو ڪيو، جيئن تصوير 4J ۾ پيش ڪيو ويو آهي.اهو معلوم ڪري سگهجي ٿو ته HTN، CHD، ۽ DM گروپن جي PWV قدر صحتمند گروپ جي مقابلي ۾ گهٽ هئي ۽ شمارياتي فرق آهي (PHTN ≪ 0.001، PCHD ≪ 0.001، ۽ PDM ≪ 0.001؛ P قدرن جي حساب سان ٽي. ٽيسٽ).ان کان علاوه، HTN ۽ CHD گروپن جا AIx قدر صحتمند گروپ جي مقابلي ۾ گھٽ آھن ۽ شمارياتي فرق آھي (PHTN <0.01، PCHD <0.001، ۽ PDM <0.05).CHD، HTN، يا DM سان گڏ شرڪت ڪندڙن جي PWV ۽ AIx صحتمند گروپ ۾ انھن کان وڌيڪ ھئا.نتيجن مان ظاهر ٿئي ٿو ته TATSA دل جي صحت جي حالت جو جائزو وٺڻ لاء دل جي پيٽرولر جي حساب سان نبض جي موج کي صحيح طور تي حاصل ڪرڻ جي قابل آهي.نتيجي ۾، ان جي وائرليس، اعليٰ ريزوليوشن، اعليٰ حساسيت جي خاصيتن ۽ آرام جي ڪري، TATSA تي ٻڌل WMHMS موجوده وقت جي نگراني لاءِ اسپتالن ۾ استعمال ٿيندڙ موجوده قيمتي طبي سامان جي ڀيٽ ۾ وڌيڪ موثر متبادل مهيا ڪري ٿي.

نبض جي لهر کان علاوه، تنفس جي معلومات پڻ هڪ بنيادي اهم نشاني آهي جيڪو هڪ فرد جي جسماني حالت جو جائزو وٺڻ ۾ مدد ڪري ٿو.اسان جي TATSA جي بنياد تي تنفس جي نگراني روايتي پوليسومنگرافي جي ڀيٽ ۾ وڌيڪ پرڪشش آهي ڇاڪاڻ ته ان کي بهتر آرام لاءِ ڪپڙن ۾ بيحد ضم ڪري سگهجي ٿو.هڪ سفيد لچڪدار سيني جي پٽي ۾ پٽي، TATSA سڌو سنئون انساني جسم سان ڳنڍيو ويو ۽ سانس جي نگراني لاء سينه جي چوڌاري محفوظ ڪيو ويو (تصوير 5A ۽ فلم S7).TATSA ريبڪيج جي توسيع ۽ تڪرار سان خراب ٿي وئي، نتيجي ۾ هڪ برقي پيداوار.حاصل ڪيل waveform تصوير 5B ۾ تصديق ٿيل آهي.وڏي fluctuations سان سگنل (1.8 V جي طول و عرض) ۽ وقتي تبديليون (0.5 Hz جي هڪ تعدد) تنفس جي رفتار سان ملندڙ جلندڙ آهي.نسبتاً ننڍو fluctuation سگنل هن وڏي fluctuation سگنل تي سپرم ڪيو ويو، جيڪو دل جي ڌڙڪن سگنل هو.تنفس ۽ دل جي ڌڙڪن سگنلن جي فريڪوئنسي خاصيتن جي مطابق، اسان 0.8-Hz گھٽ-پاس فلٽر ۽ 0.8- کان 20-Hz بينڊ-پاس فلٽر استعمال ڪيو تنفس ۽ دل جي ڌڙڪن سگنلن کي الڳ ڪرڻ لاءِ، جيئن تصوير 5C ۾ ڏيکاريل آھي. .ان حالت ۾، مستحڪم تنفس ۽ نبض جا سگنل ڪافي جسماني معلومات سان گڏ (جهڙوڪ تنفس جي شرح، دل جي ڌڙڪڻ جي شرح، ۽ نبض جي موج جا فيچر پوائنٽس) هڪ ئي وقت ۽ صحيح طور تي صرف هڪ ئي TATSA کي سينه تي رکڻ سان حاصل ڪيا ويا.

(الف) تصوير، تنفس سان لاڳاپيل دٻاء ۾ سگنل کي ماپڻ لاء سينه تي رکيل TATSA جي ڊسپلي کي ڏيکاريندي.(ب) وولٹیج-وقت پلاٽ TATSA لاء سينه تي نصب ٿيل.(سي) دل جي ڌڙڪن ۽ تنفس جي موج ۾ سگنل (B) جي خراب ٿيڻ.(ڊي) تصوير ڏيکاريندي ٻه TATSAs پيٽ ۽ کلائي تي رکيل تنفس ۽ نبض کي ماپڻ لاءِ، ترتيب سان، ننڊ دوران.(اي) تنفس ۽ نبض جا سگنل هڪ صحتمند شرڪت ڪندڙ جي.HR، دل جي شرح؛بي پي ايم، بيٽس في منٽ.(F) SAS شرڪت ڪندڙ جي تنفس ۽ نبض جا سگنل.(G) تنفس سگنل ۽ هڪ صحتمند شرڪت ڪندڙ جي پي ٽي ٽي.(H) تنفس سگنل ۽ SAS شرڪت ڪندڙ جي پي ٽي ٽي.(I) PTT جوش واري انڊيڪس ۽ apnea-hypopnea index (AHI) جي وچ ۾ تعلق.فوٽو ڪريڊٽ: وينجنگ فين، چونگقنگ يونيورسٽي.

اهو ثابت ڪرڻ لاءِ ته اسان جو سينسر نبض ۽ تنفس جي سگنلن کي صحيح ۽ قابل اعتماد طور تي مانيٽر ڪري سگهي ٿو، اسان پنهنجي TATSAs ۽ هڪ معياري طبي اوزار (MHM-6000B) جي وچ ۾ نبض ۽ تنفس جي سگنلن جي ماپ جا نتيجا موازنہ ڪرڻ لاءِ هڪ تجربو ڪيو، جيئن فلمن S8 ۾ بيان ڪيو ويو آهي. ۽ S9.نبض جي موج جي ماپ ۾، طبي اوزار جو فوٽو اليڪٽرڪ سينسر هڪ نوجوان ڇوڪري جي کاٻي آڱر جي آڱر تي لڳل هو، ۽ ساڳئي وقت، اسان جي TATSA هن جي ساڄي آڱر تي پائڻ هئي.ٻن حاصل ڪيل نبض جي موج مان، اسان ڏسي سگهون ٿا ته انهن جي شڪل ۽ تفصيل هڪجهڙائي هئي، اهو ظاهر ڪري ٿو ته TATSA پاران ماپيل نبض بلڪل صحيح آهي جيترو طبي اوزار طرفان.تنفس جي موج جي ماپ ۾، طبي هدايتن جي مطابق، نوجوان جي جسم تي پنجن اليڪٽرروڪارڊيوگرافڪ اليڪٽروڊس کي پنجن علائقن سان ڳنڍيل هئا.ان جي ابتڙ، صرف هڪ TATSA سڌو سنئون جسم سان ڳنڍيو ويو ۽ سينه جي چوڌاري محفوظ ڪيو ويو.گڏ ڪيل تنفس جي سگنلن مان، اهو ڏسي سگهجي ٿو ته اسان جي TATSA پاران دريافت ڪيل تنفس جي سگنل جي مختلف رجحان ۽ شرح طبي اوزار جي مطابق هئي.انهن ٻن مقابلي جا تجربا نبض ۽ تنفس جي سگنلن جي نگراني لاءِ اسان جي سينسر سسٽم جي درستگي، اعتبار ۽ سادگي جي تصديق ڪئي.

ان کان علاوه، اسان سمارٽ لباس جو ھڪڙو ٽڪرو ٺاھيو آھي ۽ ترتيب سان تنفس ۽ نبض جي سگنلن جي نگراني ڪرڻ لاءِ پيٽ ۽ کلائي جي پوزيشن تي ٻه TATSA سٽا.خاص طور تي، هڪ ترقي يافته ڊبل چينل WMHMS نبض ۽ تنفس جي سگنلن کي گڏ ڪرڻ لاء استعمال ڪيو ويو.هن سسٽم ذريعي، اسان هڪ 25 سالن جي مرد جي سانس ۽ نبض جا سگنل حاصل ڪيا جيڪي اسان جي سمارٽ لباس ۾ سمهي رهيا هئا (تصوير 5D ۽ فلم S10) ۽ ويٺي (تصوير S26 ۽ فلم S11).حاصل ڪيل تنفس ۽ نبض جا سگنل وائرليس طور تي موبائل فون جي اي پي پي ڏانهن منتقل ٿي سگھن ٿا.جيئن مٿي ذڪر ڪيو ويو آهي، TATSA کي سانس ۽ نبض جي سگنلن کي پڪڙڻ جي صلاحيت آهي.اهي ٻه جسماني سگنل پڻ معيار آهن SAS طبي طور تي اندازو ڪرڻ لاء.تنهن ڪري، اسان جي TATSA پڻ استعمال ڪري سگهجي ٿي ننڊ جي معيار ۽ لاڳاپيل ننڊ جي خرابين جي نگراني ۽ جائزو وٺڻ لاء.جيئن تصوير 5 ۾ ڏيکاريل آهي (ترتيب E ۽ F)، اسان مسلسل ٻن شرڪت ڪندڙن جي نبض ۽ تنفس جي موج کي ماپيو، هڪ صحتمند ۽ هڪ مريض SAS سان.apnea کان سواءِ شخص لاءِ ، ماپيل تنفس ۽ نبض جي شرح ترتيب سان 15 ۽ 70 تي مستحڪم رهي.SAS سان مريض لاء، 24 s لاء هڪ الڳ اپني، جيڪو هڪ رڪاوٽ تنفس جي واقعي جو اشارو آهي، مشاهدو ڪيو ويو، ۽ دل جي شرح ٿوري دير کان پوء apnea جي مدت کان پوء وڌي وئي ڇاڪاڻ ته اعصاب سسٽم جي ضابطي جي ڪري (49).تت ۾، تنفس جي حالت اسان جي TATSA پاران تشخيص ڪري سگهجي ٿي.

نبض ۽ تنفس جي سگنلن ذريعي SAS جي قسم جو وڌيڪ جائزو وٺڻ لاءِ، اسان نبض ٽرانزٽ ٽائم (PTT) جو تجزيو ڪيو، ھڪڙو غير ناگوار اشارو آھي جيڪو پردي جي ويسڪولر مزاحمت ۽ intrathoracic پريشر ۾ تبديلين جي عڪاسي ڪري ٿو (سيڪشن S1 ۾ بيان ڪيل) ھڪڙو صحتمند ماڻھو ۽ ھڪڙو مريض SAS.صحتمند شرڪت ڪندڙن لاء، تنفس جي شرح اڻڄاتل رهي، ۽ پي ٽي ٽي نسبتا مستحڪم هئي 180 کان 310 ms (Fig. 5G).جڏهن ته، SAS شرڪت ڪندڙن لاء، PTT مسلسل 120 کان 310 ms تائين apnea (Fig. 5H) دوران وڌايو.اهڙيء طرح، شرڪت ڪندڙ کي رڪاوٽ SAS (OSAS) سان تشخيص ڪيو ويو.جيڪڏهن apnea دوران PTT ۾ تبديلي گهٽجي وئي ته پوءِ اها حالت سينٽرل سليپ اپنيا سنڊروم (CSAS) جي طور تي طئي ڪئي ويندي، ۽ جيڪڏهن اهي ٻئي علامتون هڪ ئي وقت ۾ موجود هجن ته پوءِ ان کي مخلوط SAS (MSAS) جي طور تي تشخيص ڪيو ويندو.SAS جي شدت جو اندازو لڳائڻ لاءِ، اسان گڏ ڪيل سگنلن جو وڌيڪ تجزيو ڪيو.PTT arousal index، جيڪو PTT arousal جو تعداد آھي في ڪلاڪ (PTT arousal ≥15 ms جي PTT ۾ زوال جي طور تي بيان ڪيو ويو آھي ≥3 s تائين)، SAS جي درجي جي تشخيص ۾ اھم ڪردار ادا ڪري ٿو.apnea-hypopnea index (AHI) SAS جي درجي کي طئي ڪرڻ لاءِ هڪ معيار آهي (apnea سانس جي بندش آهي، ۽ hypopnea حد کان وڌيڪ گهٽ سانس يا غير معمولي طور تي گهٽ سانس جي شرح آهي)، جنهن کي apneas ۽ hypopnea جي تعداد جي طور تي بيان ڪيو ويو آهي. سمهڻ وقت ڪلاڪ (AHI ۽ OSAS جي درجه بندي جي معيار جي وچ ۾ تعلق ٽيبل S2 ۾ ڏيکاريل آهي).AHI ۽ PTT ارسل انڊيڪس جي وچ ۾ تعلق جي تحقيق ڪرڻ لاء، SAS سان 20 مريضن جي تنفس جي سگنل کي چونڊيو ويو ۽ TATSAs سان تجزيو ڪيو ويو.جيئن تصوير 5I ۾ ڏيکاريل آهي، PTT جوش جو انڊيڪس مثبت طور تي AHI سان لاڳاپو رکي ٿو، جيئن ننڊ دوران اپنيا ۽ هائپوپيا بلڊ پريشر جي واضح ۽ عارضي بلندي جو سبب بڻجن ٿا، جنهن جي ڪري PTT ۾ گهٽتائي اچي ٿي.تنهن ڪري، اسان جي TATSA هڪ ئي وقت مستحڪم ۽ صحيح نبض ۽ تنفس جا سگنل حاصل ڪري سگهي ٿي، اهڙيءَ طرح دل جي نظام تي اهم جسماني معلومات مهيا ڪري ٿي ۽ لاڳاپيل بيمارين جي نگراني ۽ تشخيص لاءِ SAS.

تت ۾، اسان هڪ ئي وقت مختلف جسماني سگنلن کي ڳولڻ لاءِ مڪمل ڪارڊيگن سلائي استعمال ڪندي هڪ TATSA تيار ڪيو.هن سينسر ۾ 7.84 mV Pa−1 جي اعليٰ حساسيت، 20 ms جي تيز جوابي وقت، 100,000 سائيڪلن جي اعليٰ استحڪام، ۽ وسيع ڪم ڪندڙ فريڪوئنسي بينڊوڊٿ شامل آهي.TATSA جي بنياد تي، هڪ WMHMS پڻ ترقي ڪئي وئي هئي ماپيل جسماني پيٽرولن کي موبائل فون ڏانهن منتقل ڪرڻ لاء.TATSA جمالياتي ڊيزائن لاء ڪپڙن جي مختلف سائيٽن ۾ شامل ڪري سگھجي ٿو ۽ اصل وقت ۾ نبض ۽ تنفس جي سگنلن جي نگراني ڪرڻ لاء استعمال ڪيو ويندو.سسٽم صحت مند ماڻهن ۽ CAD يا SAS جي وچ ۾ فرق ڪرڻ ۾ مدد لاءِ لاڳو ٿي سگهي ٿو ڇاڪاڻ ته ان جي تفصيلي معلومات کي پڪڙڻ جي صلاحيت جي ڪري.هن مطالعي کي انساني نبض ۽ تنفس کي ماپڻ لاءِ هڪ آرامده، ڪارائتو ۽ صارف دوست طريقو مهيا ڪيو ويو آهي، جيڪو لباس جي قابل ٽيڪسٽائل اليڪٽرانڪس جي ترقي ۾ پيش رفت جي نمائندگي ڪري ٿو.

اسٽينلیس سٹیل کي بار بار ٺهيل مان گذريو ويو ۽ 10 μm جي قطر سان فائبر ٺاهڻ لاءِ وڌايو ويو.هڪ اسٽينلیس سٹیل فائبر جيئن اليڪٽرروڊ کي ڪيترن ئي ٽڪڙن ۾ داخل ڪيو ويو هو تجارتي ون پلائي ٽريلين يارن.

هڪ فنڪشن جنريٽر (اسٽينفورڊ DS345) ۽ هڪ ايمپليفائر (LabworkPa-13) استعمال ڪيا ويا هڪ سينوسائيڊل پريشر سگنل مهيا ڪرڻ لاءِ.هڪ ڊبل رينج فورس سينسر (Vernier Software & Technology LLC) استعمال ڪيو ويو ته TATSA تي لاڳو ٿيل خارجي دٻاءُ کي ماپڻ لاءِ.هڪ ڪيٿلي سسٽم اليڪٽرروميٽر (ڪيٿلي 6514) استعمال ڪيو ويو هو مانيٽر ڪرڻ ۽ رڪارڊ ڪرڻ لاءِ آئوٽ پٽ وولٽيج ۽ ڪرنٽ TATSA.

AATCC ٽيسٽ ميٿڊ 135-2017 جي مطابق، اسان TATSA ۽ ڪافي بيلسٽ کي 1.8-kg لوڊ طور استعمال ڪيو ۽ پوءِ انھن کي ڪمرشل لانڊرنگ مشين (Labtex LBT-M6T) ۾ نازڪ مشين ڌوئڻ واري سائيڪل کي انجام ڏيڻ لاءِ.ان کان پوء، اسان لانڊرنگ مشين کي 18 گيلن پاڻي سان 25 ° C تي ڀريو ۽ واشنگ کي منتخب ٿيل ڌوئڻ واري چڪر ۽ وقت لاء مقرر ڪيو (ايجٽيشن جي رفتار، 119 اسٽروڪ في منٽ؛ ڌوئڻ جو وقت، 6 منٽ؛ فائنل اسپن اسپيڊ، 430 rpm؛ فائنل گھمڻ جو وقت، 3 منٽ).آخر ۾، TATSA کي سڪل هوا ۾ ٽنگيو ويو، ڪمري جي گرمي پد تي 26 ° C کان وڌيڪ نه.

مضمونن کي هدايت ڪئي وئي ته هو بستري تي ٿلهي پوزيشن ۾.TATSA ماپنگ سائيٽن تي رکيل هئي.هڪ دفعو اهي مضمون معياري سپائن پوزيشن ۾ هئا، انهن کي 5 کان 10 منٽ لاء مڪمل طور تي آرام واري حالت برقرار رکي.نبض سگنل وري ماپڻ شروع ڪيو.

هن مضمون لاءِ اضافي مواد موجود آهي https://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/11/eaay2840/DC1

تصوير S9.COMSOL سافٽ ويئر استعمال ڪندي 0.2 kPa تي لاڳو ٿيل دٻاءُ هيٺ TATSA جي طاقت جي ورڇ جو نتيجو.

تصوير S10.0.2 ۽ 2 kPa تي لاڳو ٿيل دٻاء جي تحت رابطي جي يونٽ جي طاقت جي تقسيم جا نتيجا، ترتيب سان.

تصوير S11.شارٽ سرڪٽ جي حالتن ۾ رابطي جي يونٽ جي چارج جي منتقلي جي مڪمل اسڪيمياتي عڪس.

تصوير S13.مسلسل آئوٽ وولٽيج ۽ TATSA جو موجوده هڪ ماپ جي چڪر ۾ مسلسل لاڳو ٿيل خارجي دٻاء جي جواب ۾.

تصوير S14.ساڳئي ڪپڙي واري علائقي ۾ لوپ يونٽن جي مختلف نمبرن تي وولٽيج جو جواب جڏهن لوپ نمبر کي ويل سمت ۾ تبديل نه ڪيو وڃي.

تصوير S15.ٻن ٽيڪسٽائل سينسر جي ٻاھرين پرفارمنس جي وچ ۾ ھڪڙو مقابلو مڪمل ڪارڊيگن سلائي ۽ سادي سلائي استعمال ڪندي.

تصوير S16.پلاٽ 1 kPa جي متحرڪ پريشر ۽ 3، 5، 7، 9، 10، 11، 13، 15، 18، ۽ 20 Hz جي دٻاءُ جي ان پٽ فريڪوئنسي تي فريڪوئنسي جواب ڏيکاريندا آهن.

تصوير S25.سينسر جي آئوٽ وولٽيجز جڏهن موضوع جامد ۽ حرڪت جي حالتن ۾ هو.

تصوير S26.تصوير ڏيکاريندي TATSAs کي پيٽ ۽ کلائي تي رکيل آهي ترتيب سان سانس ۽ نبض کي ماپڻ لاءِ.

هي هڪ کليل رسائي وارو مضمون آهي ورهايو ويو Creative Commons Attribution-Noncommercial لائسنس جي شرطن جي تحت، جيڪو اجازت ڏئي ٿو استعمال، ورڇ، ۽ ورجائي ڪنهن به وچولي ۾، ايتري قدر جو نتيجو استعمال تجارتي فائدي لاءِ نه آهي ۽ مهيا ڪيو ويو اصل ڪم صحيح طرح سان آهي. حوالو ڏنو.

نوٽ: اسان صرف توهان جي اي ميل ايڊريس جي درخواست ڪريون ٿا ته جيئن توهان جنهن شخص کي صفحي جي سفارش ڪري رهيا آهيو اهو ڄاڻي ٿو ته توهان چاهيو ٿا ته اهي ان کي ڏسن، ۽ اهو فضول ميل نه آهي.اسان ڪنهن به اي ميل پتي تي قبضو نه ڪندا آهيون.

وينجنگ فين پاران، ڪيوانگ هي، ڪييو مينگ، زولونگ تان، ژهائو زو، گاؤ چيانگ ژانگ، جن يانگ، ژونگ لن وانگ

صحت جي نگراني لاءِ اعليٰ دٻاءُ واري حساسيت ۽ آرام سان هڪ ٽربيو اليڪٽرڪ آل ٽيڪسٽائل سينسر تيار ڪيو ويو آهي.

وينجنگ فين پاران، ڪيوانگ هي، ڪييو مينگ، زولونگ تان، ژهائو زو، گاؤ چيانگ ژانگ، جن يانگ، ژونگ لن وانگ

صحت جي نگراني لاءِ اعليٰ دٻاءُ واري حساسيت ۽ آرام سان هڪ ٽربيو اليڪٽرڪ آل ٽيڪسٽائل سينسر تيار ڪيو ويو آهي.

© 2020 آمريڪي ايسوسيئيشن فار دي ايڊوانسمينٽ آف سائنس.سڀ حق محفوظ آهن.AAAS HINARI، AGORA، OARE، CHORUS، CLOCKSS، CrossRef ۽ COUNTER.Science Advances ISSN 2375-2548 جو شريڪ آھي.